Строение и эволюция Вселенной

1. СТРОЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ

А. В. Минкевич
Белгосуниверситет

2. Космология – наука о жизни Вселенной

Важнейшие объекты Вселенной (галактики, скопления галактик)
пространственные масштабы:
парсек (пк), 1 пк = 3,2616 светового года, 1 кпк = 1000 пк, 1 Мпс = 1 000 000 пк.
Млечный Путь – спиральная галактика с перемычкой, диаметр - 100 000 св.лет,
толщина - 3 000 св.лет (балдж), 1 000 св.лет (диск), число звезд – 200-400 млрд,
расстояние от Солнца до галактического центра – 26 000 (1 400) св.лет

3.

Типы галактик: эллиптические, спиральные, линзообразные, неправильные

4.

Скопления галактик как наиболее крупные гравитационно-связанные системы
Размеры по диаметру – десятки миллионов световых лет
Скопление Местная Группа галактик – Млечный Путь, Галактика Андромеды,
ГалактикаТреугольника, более 40 карликовых галактик
Ближайшее к Местной Группе галактик (15 – 22 Мпк) – Скопление Девы,
включающее около 1 300 - 2 000 галактик
Скопление Волосы Вероники (Скопление Кома) на расстоянии 99 Мпк от Местной
Группы галактик, включает более 1 000 галактик, диаметр около 17 Мпк.

5. Свойства современной Вселенной

Крупномасштабная видимая Вселенная везде одинакова:
(масштаб более 100 Мпс), глубокие обзоры галактик:
Положение во Вселенной более 300 тысяч галактик,
расстояния до 10 миллиардов световых лет.
Вселенная расширяется
Пространство растягивается во все стороны.
Галактики удаляются от нас; чем дальше галактика,
тем быстрее она от нас убегает (закон Хаббла – конец 1920-х).
Эффект Допплера: свет от далеких галактик приходит к нам покрасневшим
Точные измерения скорости расширения --- “стандартные свечи”

6.

Сегодня расширение медленное: все расстояния увеличиваются вдвое за 12 миллиардов лет.
В прошлом Вселенная расширялась гораздо быстрее.
В будущем Вселенная будет более разреженной.
В прошлом вещество во Вселенной было гораздо более плотным.
Наивное продолжение эволюции назад во времени -- момент Большого Взрыва:
“начало”, бесконечная плотность вещества, бесконечная скорость расширения.

7.

Вселенная “теплая”
Заполнена тепловым электромагнитным излучением (Пензиас-Вильсон, 1950-е)
Т = 2,725 градусов Кельвина (ниже температуры жидкого гелия)
В прошлом была гораздо более горячей. Остыла из-за расширения.
Измерения температуры реликтового излучения
Фотоснимок Вселенной в возрасте 300 000 лет (сегодня 14 млрд. лет)

8.

9.

Свойства современной Вселенной:
Видимая Вселенная везде одинаковая
Вселенная расширяется
Вселенная теплая
Наше пространство евклидово
Сумма углов треугольника = 180 градусов
Речь идет о треугольниках со сторонами
10 млрд. световых лет!

10.

Скорость расширения
Евклидовость пространства
Теория гравитации (общая теория относительности)
Полная плотность массы материи= 1026 кг/м3